DE102018117178A1

DE102018117178A1 - Drohnenbasiertes Diagnosesystem für aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018117178A1
Application number: DE102018117178.1A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2019-01-24
Also published as: CN109269812A; US20190026961A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein drohnenbasiertes Diagnosesystem für aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs werden offenbart. Ein beispielhaftes Fahrzeugdiagnosesystem beinhaltet eine Drohne und einen Diagnoseserver. Die Drohne sendet einen ersten Befehl, um aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs zu öffnen, erfasst ein erstes Bild einer Front des Fahrzeugs, sendet einen zweiten Befehl, um die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs zu schließen, und erfasst ein zweites Bild der Front des Fahrzeugs. Der Diagnoseserver bestimmt auf Grundlage des ersten und zweiten Bilds, die von der Drohne empfangen werden, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Erkennen von Fehlfunktionen in Systemen eines Fahrzeugs und insbesondere ein drohnenbasiertes Diagnosesystem für aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Um Kraftstoffeffizienznormen zu erfüllen, werden Fahrzeuge mit aktiven Kühlergrillblenden ausgestattet. Aktive Kühlergrillblenden schließen automatisch, um einen Luftstrom durch ein Fahrzeugkühlsystem zu blockieren, wenn die Kühlung nicht erforderlich ist. Beispielsweise kann Luft, die um die Motorhaube des Fahrzeugs strömt, ausreichend sein, um zu verhindern, dass sich der Motorraum überheizt, wenn das Fahrzeug mit schneller Geschwindigkeit fährt. Das Schließen der aktiven Kühlergrillblenden verbessert die Aerodynamik durch Reduzieren von Widerstand am Fahrzeug. Die aktiven Kühlergrillblenden sind offen, um die Temperatur unter der Motorhaube zu reduzieren, falls dies nötig ist. Aktive Kühlergrillblenden weisen üblicherweise Rückmeldungssensoren auf, wie etwa Hall-Effekt-Sensoren. Jedoch kann es sein, dass bestehende Diagnosesensoren eine Fehlfunktion der aktiven Kühlergrillblenden nicht identifizieren können. Beispielsweise können die Sensoren selbst eine Fehlfunktion aufweisen und kann das mechanische Gestänge zwischen den Blenden und den Motoren gebrochen sein, während der Motor ohne den Verbraucher weiter funktioniert.
KURZDARSTELLUNG
Die beigefügten Patentansprüche definieren diese Anmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zum Einschränken der Patentansprüche verwendet werden. Andere Implementierungen werden in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie dem Durchschnittsfachmann bei der Durchsicht der folgenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, und diese Implementierungen sollen innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung liegen.
Beispielhafte Ausführungsformen für ein drohnenbasiertes Diagnosesystem für aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs werden offenbart. Ein beispielhaftes Fahrzeugdiagnosesystem beinhaltet eine Drohne und einen Diagnoseserver. Die Drohne sendet einen ersten Befehl, um aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs zu öffnen, erfasst ein erstes Bild einer Front des Fahrzeugs, sendet einen zweiten Befehl, um die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs zu schließen und erfasst ein zweites Bild der Front des Fahrzeugs. Der Diagnoseserver bestimmt auf Grundlage des ersten und zweiten Bilds, die von der Drohne empfangen werden, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen.
Ein beispielhaftes Verfahren beinhaltet Senden eines ersten Befehls durch einen drahtlosen Sender/Empfänger einer Drohne, um die aktiven Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs zu öffnen, und Erfassen eines ersten Bilds einer Front des Fahrzeugs durch eine Kamera der Drohne. Das Verfahren beinhaltet zudem Senden eines zweiten Befehls durch den drahtlosen Sender/Empfänger einer Drohne, um die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs zu schließen, und Erfassen eines zweiten Bilds der Front des Fahrzeugs durch die Kamera der Drohne. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren Bestimmen durch einen Diagnoseserver, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen, auf Grundlage des ersten und zweiten Bilds, die von der Drohne empfangen werden.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen sein oder in einigen Fällen können Proportionen vergrößert dargestellt sein, um die hier beschriebenen neuartigen Merkmale hervorzuheben und eindeutig zu veranschaulichen. Außerdem können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt. Ferner sind in den Zeichnungen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

1A und 1B veranschaulichen eine Drohne, die die aktiven Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs gemäß den Lehren der Erfindung inspiziert.
2 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Komponenten der Drohne der 1.
3 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Komponenten des Fahrzeugs der 1.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren der aktiven Kühlergrillblenden, das durch den Diagnoseserver, die Drohne und/oder das Fahrzeug der 1 implementiert sein kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Auch wenn die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, werden in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachfolgend beschrieben, wobei es sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als Erläuterung der Erfindung anhand von Beispielen anzusehen ist und damit nicht beabsichtigt wird, die Erfindung auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken.
Wie nachstehend offenbart, verwendet ein drohnenbasiertes Diagnosesystem Drohnen, um Bilder der Front eines Fahrzeugs zu erfassen, um zu bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs ordnungsgemäß funktionieren. Die Drohnen sind autonome Fahrzeuge (z. B. kleine unbemannte Fluggeräte (small unmanned aerial vehicle - sUAV), unbemannte Landfahrzeuge (unmanned ground vehicle - UGV) usw.) mit einer Kamera und einem Kommunikationsmodul, um mit dem Fahrzeug zu kommunizieren. Wenn ein Diagnoseserver ein geparktes Fahrzeug an einem gekennzeichneten Standort erkennt, sendet der Diagnoseserver eine Drohne los, um die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs zu inspizieren. Die Drohne manövriert zu dem Fahrzeug. Die Drohne befiehlt dem Fahrzeug über das Kommunikationsmodul, seine aktiven Kühlergrillblenden zu öffnen. Die Drohne erfasst ein Bild der Front des Fahrzeugs. In einigen Beispielen, bei Nacht, erfasst die Drohe das Bild mit einer Infrarotkamera. Die Drohne befiehlt dann dem Fahrzeug über das Kommunikationsmodul, seine aktiven Kühlergrillblenden zu schließen. Die Drohne erfasst ein weiteres Bild der Front des Fahrzeugs.
Der Diagnoseserver vergleicht die Bilder, um zu bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillblenden ihre Stellung als Reaktion auf die Befehle ändern. Wenn zum Beispiel die aktiven Kühlergrillblenden geschlossen feststecken, würde die Bildanalyse bestimmen, dass sich die Stellung der aktiven Kühlergrillblenden nicht verändert hat. In einigen Beispielen, wenn die Bilder während des Tages erfasst werden, verwendet der Diagnoseserver Bildsubtraktion und/oder vergleicht die erfassten Bilder mit gespeicherten Ausgangsbildern der geöffneten und geschlossenen aktiven Kühlergrillblenden. In einigen Beispielen, wenn die Bilder während der Nacht aufgenommen werden, werden die Infrarotbilder verglichen, um zu bestimmen, ob sich das Verhältnis von hellen zu dunklen Pixeln verändert hat und/oder ob sich die durchschnittliche Pixelhelligkeit verändert hat. Wenn der Diagnoseserver bestimmt, dass die aktiven Kühlergrillblenden des Fahrzeugs eine Fehlfunktion aufweisen, plant der Diagnoseserver eine Wartung für das Fahrzeug.
1A und 1B veranschaulichen eine Drohne 100, die die aktiven Kühlergrillblenden 102 eines Fahrzeugs 104 gemäß den Lehren der Erfindung inspiziert. In dem veranschaulichten Beispiel der 1A sind die aktiven Kühlergrillblenden 102 geschlossen. In dem veranschaulichten Beispiel der 1B sind die aktiven Kühlergrillblenden 102 geöffnet.
Das Fahrzeug 104 kann ein standardmäßiges benzinbetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder ein Fahrzeugtyp mit beliebiger anderer Antriebsart sein. Das Fahrzeug 104 beinhaltet Teile, die mit Mobilität in Verbindung stehen, wie etwa einen Antriebsstrang mit einem Motor, einem Getriebe, einer Aufhängung, einer Antriebswelle und/oder Rädern usw. Das Fahrzeug 104 kann nichtautonom, halbautonom (z. B. einige routinemäßige Fahrfunktionen werden durch das Fahrzeug 104 gesteuert) oder autonom (z. B. Fahrfunktionen werden ohne direkte Fahrereingabe durch das Fahrzeug 104 gesteuert) sein. In einigen Beispielen ist das Fahrzeug 104 Teil einer Flotte autonomer Fahrzeuge. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 104 die aktiven Kühlergrillblenden 102, ein dediziertes Nahbereichskommunikations-(dedicated short range communications - DSRC)-Modul 106, ein bordeigenes Kommunikationsmodul (on-board communications module - OBCM) 108 und ein Karosseriesteuermodul (body control module - BCM) 110.
Die aktiven Kühlergrillblenden 102 sind vor einem Kühler des Fahrzeugs 104 angebracht. Die aktiven Kühlergrillblenden 102 öffnen und schließen automatisch, um die Kühlung des Motorraums des Fahrzeugs 104 und den Luftwiderstand am Fahrzeug 104 zu beeinflussen. Wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 offen sind, kühlt ein Luftstrom durch die aktiven Kühlergrillblenden 102 den Motorraum. Wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 geschlossen sind, ist der Luftwiderstand des Fahrzeugs 104 reduziert. Wenn beispielsweise das Fahrzeug 104 auf einer Autobahn mit relativ hoher Geschwindigkeit fährt, kann der Luftstrom über das Fahrzeug 104 ausreichend sein, um den Motorraum zu kühlen, und das Verringern des Luftwiderstands bei der Autobahngeschwindigkeit kann die Kraftstoffeffizienz verbessern. Die aktiven Kühlergrillblenden 102 beinhalten ein Gestänge, das mit (einem) Antriebsmotor(en) verbunden ist, um die Stellung der aktiven Kühlergrillblenden 102 zu steuern.
Das DSRC-Modul 106 beinhaltet Hardware, Antenne(n), Radio(s) und Software zum Übertragen von Nachrichten und zum Aufbauen von Verbindungen zwischen den Fahrzeugen, infrastrukturbasierten Modulen und mobilvorrichtungsbasierten Modulen. In dem veranschaulichten Beispiel ist das DSRC-Modul 106 zur Kommunikation mit einem entsprechenden DSRC-Modul 112 der Drohne 100 gekoppelt. Weitere Informationen über das DSRC-Netzwerk und wie das Netzwerk mit Fahrzeughardware und -software kommunizieren kann, sind verfügbar im „Core System Requirements Specification (SyRS) Report“ vom Juni 2011 des US-Verkehrsministeriums (verfügbar unter http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA%20(2011-06-13).pdf), welcher hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit gemeinsam mit allen Unterlagen aufgenommen ist, die auf den Seiten 11 bis 14 des SyRS-Reports aufgeführt sind. DSRC-Systeme können an Fahrzeugen und am Fahrbahnrand an Infrastruktur installiert sein. DSRC-Systeme, die Infrastrukturinformationen enthalten, sind als ein „Fahrbahnrand“-System bekannt. DSRC kann mit anderen Techniken kombiniert werden, wie zum Beispiel dem globalen Positionierungssystem (GPS), Kommunikation mittels sichtbarem Licht (visual light communications - VLC), Mobilfunkkommunikation und Nahbereichsradar, die es den Fahrzeugen ermöglichen, ihre Position, Geschwindigkeit, Richtung, relative Position zu anderen Objekten zu kommunizieren und Informationen mit anderen Fahrzeugen oder externen Computersystemen auszutauschen. DSRC-Systeme können in andere Systeme, wie zum Beispiel Mobiltelefone, integriert werden. In einigen Beispielen beinhaltet das DSRC-Modul 106 einen integrierten Empfänger eines globalen Positionierungssystems (GPS).
Das beispielhafte DSRC-Modul 106 implementiert das DSRC-Protokoll. Jedoch kann das DSRC-Modul 106 Kommunikationsprotokolle implementieren, die verwendet werden, um Fahrzeuge, Fahrbahnrandknoten und/oder mobile Vorrichtungen zur Kommunikation koppeln. Die meisten dieser Systeme sind entweder reine DSRC oder eine Variation des WLAN-Standards IEEE 802.11. Jedoch sollen neben dem reinen DSRC-System auch dedizierte drahtlose Kommunikationssysteme zwischen Autos und einem straßenseitigen Infrastruktursystem abgedeckt sein, die mit GPS kombiniert sind und auf einem IEEE-802.11-Protokoll für drahtlose lokale Netzwerke (wie z. B. 802.11p usw.) basieren.
Alternativ oder zusätzlich beinhaltet das Fahrzeug 104 ein bordeigenes Kommunikationsmodul 108. Das bordeigene Kommunikationsmodul 108 ist über ein persönliches Netzwerk und/oder ein drahtloses lokales Netzwerk zur Kommunikation mit der Drohne 100 gekoppelt. Das bordeigene Kommunikationsmodul 108 beinhaltet drahtlose Netzwerkschnittstellen, um Kommunikation mit der Drohne 100 zu ermöglichen. Das bordeigene Kommunikationsmodul 108 beinhaltet auch Hardware (z. B. Prozessoren, einen Arbeitsspeicher, einen Datenspeicher, eine Antenne usw.) und Software, um die drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das bordeigene Kommunikationsmodul 108 eine oder mehrere Steuerungen für standardbasierte Netzwerke (z. B. ein drahtloses lokales Netzwerk (einschließlich IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere), Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy, Zigbee®, Z-wave® usw.).
Das Karosseriesteuermodul 110 steuert verschiedene Teilsysteme des Fahrzeugs 104. Zum Beispiel kann das Karosseriesteuermodul 110 elektrische Fensterheber, die Zentralverriegelung, eine Wegfahrsperre und/oder elektrisch verstellbare Außenspiegel usw. steuern. Das Karosseriesteuermodul 110 beinhaltet Schaltungen, um zum Beispiel Relais anzutreiben (z. B. zum Steuern von Scheibenwischerfluid usw.), Gleichstrom-(DC)-Bürstenmotoren anzutreiben (z. B. zum Steuern von elektrisch verstellbaren Sitzen, Zentralverriegelung, elektrischen Fensterhebern, Scheibenwischern usw.), Schrittmotoren anzutreiben und/oder LEDs anzutreiben usw. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Karosseriesteuermodul 110 elektrisch mit den aktiven Kühlergrillblenden 102 gekoppelt, um die Stellung (z. B. geöffnet oder geschlossen) der aktiven Kühlergrillblenden 102 zu steuern. Das Karosseriesteuermodul 110 steuert die aktiven Kühlergrillblenden 102 als Reaktion auf Befehle, die über das DSRC-Modul 106 oder das bordeigene Kommunikationsmodul 108 von der Drohne empfangen werden.
Die Drohne 100 ist ein autonomes Fahrzeug, wie etwa ein kleines unbemanntes Fluggerät (sUAV) oder ein unbemanntes Landfahrzeug (UGV). In dem veranschaulichten Beispiel ist die Drohne ein sUAV. Die Drohne beinhaltet eine oder mehrere Kameras 114. In einigen Beispielen beinhalten die Kameras 114 eine Standardkamera (z. B. eine Kamera, die Bilder im sichtbaren Spektrum erfasst) und eine Infrarotkamera. In einigen Beispielen beinhaltet die Drohne 100 eine einzelne Kamera mit einem Modus für das sichtbare Spektrum und einem Modus für das Infrarotspektrum. In einigen Beispielen erfasst/erfassen die Kamera(s) 114 Standbilder und/oder Videos. Zusätzlich beinhaltet die Drohne ein DSRC-Modul 112, um zur Kommunikation mit dem Fahrzeug 104 gekoppelt zu sein. Das DSRC-Modul 112 beinhaltet Hardware, Antenne(n), Radio(s) und Software zum Übertragen von Nachrichten und zum Aufbauen von Verbindungen zwischen dem Fahrzeug 104 und der Drohne 100 und/oder dem Diagnoseserver 116 und der Drohne 100.
Die Drohne 100 bestimmt den Standort und die Ausrichtung des Fahrzeugs 104, wenn sie vom Diagnoseserver 116 losgeschickt wird. In einigen Beispielen empfängt die Drohne 100 Standortdaten von dem Diagnoseserver 116. Alternativ oder zusätzlich empfängt die Drohne 100 Standortdaten von dem Fahrzeug 104. Die Standortdaten können GPS-Koordinaten, lokale Gitterkoordinaten und/oder eine Parkplatzkennung usw. beinhalten. Die Drohne 100 bewegt sich zum Standort des Fahrzeugs 104 und bestimmt die Ausrichtung des Fahrzeugs 104, um die aktiven Kühlergrillblenden 102 zu lokalisieren. In einigen Beispielen bestätigt die Drohne 100 die Identität des Fahrzeugs 104 über Erkennung des Nummernschilds und/oder Kommunikation mit dem Fahrzeug 104.
Wenn sich die Drohne 100 in einer Position zum Erfassen von Bildern der aktiven Kühlergrillblenden 102 befindet, sendet sie über das DSRC-Modul 112 einen Befehl, damit das Fahrzeug 104 die aktiven Kühlergrillblenden 102 öffnet. Die Drohne 100 erfasst ein Bild der aktiven Kühlergrillblenden 102. Die Drohne 100 sendet dann einen Befehl an das Fahrzeug 104, damit das Fahrzeug 104 die aktiven Kühlergrillblenden 102 schließt. Die Drohne 100 erfasst ein Bild der aktiven Kühlergrillblenden 102. In einigen Beispielen, bei Tag, verwendet die Drohne 100 die Standardkamera 114. In einigen Beispielen, bei Nacht, verwendet die Drohne die Infrarotkamera 114. In einigen Beispielen wiederholt die Drohne 100 den Zyklus des Befehlens, damit das Fahrzeug 104 die aktiven Kühlergrillblenden 102 öffnet und schließt, und des Erfassens von Bildern in jedem Zustand der aktiven Kühlergrillblenden 102. Die Drohne 100 lädt die Bilder zum Diagnoseserver 116 hoch.
In einigen Beispielen fordert die Drohne 100 über das DSRC-Modul 112 die Kühlmitteltemperatur (z. B. wie von einem Kühlmitteltemperatursensor des Fahrzeugs 104 gemessen) von dem Fahrzeug 104 an. In einigen derartigen Beispielen sendet die Drohne 100, wenn die Kühlmitteltemperatur des Fahrzeugs 104 einen Kühlmittelschwellenwert nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), eine Nachricht an den Diagnoseserver 116, dass das Fahrzeug 104 nicht zuverlässig diagnostiziert werden kann. Zum Beispiel kann der Kühlmittelschwellenwert 200 Grad Fahrenheit betragen. In einigen Beispielen, wenn das Fahrzeug 104 über einen Schwellenzeitraum (z. B. zwei Minuten usw.) geparkt ist, sendet die Drohne eine Nachricht an das Fahrzeug 104, um das Fahrzeug 104 zu veranlassen, seine elektrische Kühlmittelpumpe anzuschalten, um die latente Motorwärme (z. B. über das Kühlmittel) in den Kühler zu zirkulieren, bevor Bilder der Front des Fahrzeugs 104 erfasst werden.
Der Diagnoseserver 116 beinhaltet (einen) Prozessor(en) und Speicher und eine Kommunikationsschnittstelle, um zur Kommunikation mit der Drohne 100 und dem Fahrzeug 104 (z. B. über das DSRC-Protokoll usw.) gekoppelt zu sein. Der Diagnoseserver 116 sendet die Drohne 100 los, wenn das Fahrzeug 104 parkt. In einigen Beispielen sendet der Diagnoseserver die Drohne 100 los, wenn mehrere Fahrzeuge 104 geparkt sind, so dass die Drohne Bilder von mehreren Fahrzeugen 104 in einem Durchgang erfassen kann. Wenn der Diagnoseserver 116 mit einem Fahrzeug 104 verknüpfte Bilder von der Drohne empfängt, analysiert der Diagnoseserver 116 die Bilder, um zu bestimmen, ob sich der Zustand der aktiven Kühlergrillblenden 102 zwischen dem Ausgeben des Befehls an das Fahrzeug durch die Drohne 100, die aktiven Kühlergrillblenden 102 zu öffnen und die aktiven Kühlergrillblenden 102 zu schließen, verändert. In einigen Beispielen, wenn die Bilder während des Tages erfasst werden, verwendet der Diagnoseserver 116 Bildanalysetechniken wie etwa Bildsubtraktion. In einigen Beispielen, wenn die Bilder während der Nacht aufgenommen werden, verwendet der Diagnoseserver 116 Bildanalysetechniken, wie etwa Vergleichen des Verhältnisses von hellen zu dunklen Pixeln, um zu bestimmen, ob sich die durchschnittliche Pixelhelligkeit verändert hat. Zum Beispiel ist das Verhältnis von hellen Pixeln zu dunklen Pixeln dann, wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 offen sind (z. B. wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 die Wärme des Motorraums nicht blockieren), relativ hoch im Vergleich zu geschlossenen aktiven Kühlergrillblenden 102 (z. B. wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 Wärme vom Motorraum blockieren). Wenn die Bildanalyse bestimmt, dass die aktiven Kühlergrillblenden 102 am Fahrzeug 104 eine Fehlfunktion aufweisen, kennzeichnet der Diagnoseserver 116 das Fahrzeug 104 für eine Wartung. Zusätzlich zeichnet der Diagnoseserver 116 die Diagnoseergebnisse in einem Profil, das mit dem Fahrzeug 104 verknüpft ist, auf.
2 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Komponenten 200 der Drohne 100 der 1. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die elektronischen Komponenten 200 das DSRC-Modul 112, die Kamera(s) 114, einen GPS-Empfänger 202, ein Kommunikationsmodul 204, eine Batterie 206, (einen) Motor(en) 208, einen Kardanrahmen 210 und eine Steuerung 212. Der GPS-Empfänger 202 empfängt Signale von dem GPS-System und stellt die aktuelle Position der Drohne 100 bereit. Das Kommunikationsmodul 204 beinhaltet Hardware (z. B. Prozessoren, einen Arbeitsspeicher, einen Datenspeicher, eine Antenne usw.) und Software, um die drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. Das Kommunikationsmodul 204 beinhaltet eine oder mehrere Kommunikationssteuerungen für standardbasierte Netzwerke (z. B. ein drahtloses lokales Netzwerk (einschließlich IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere), Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy, Zigbee®, Z-wave® usw.). Die Batterie 206 versorgt die Drohne 100 mit Strom. In einigen Beispielen sind die Batterien aufladbar. Der Motor/die Motoren 208 stellt/stellen Antriebskraft für die Drohne 100 bereit. Der Motor/die Motoren 208 kann/können an Flügel (z. B. wenn die Drohne 100 ein sUAV ist) oder Räder/Schienen (z. B. wenn die Drohne ein UGV ist) gekoppelt sein. Der Kardanrahmen 210 ist eine schwenkende Stütze für die Kamera(s) 114, der dazu beiträgt, dass die Kamera(s) 114 auf eine Stelle (z. B. vor dem Fahrzeug 104) ausgerichtet sind, unabhängig von der Drehung des Körpers der Drohne 100.
Die Steuerung 212 beinhaltet einen Prozessor oder eine Steuerung 214 und Speicher 216. Bei dem Prozessor oder der Steuerung 214 kann es sich um jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder einen Satz von Verarbeitungsvorrichtungen handeln, wie etwa unter anderem: einen Mikroprozessor, eine mikrocontrollerbasierte Plattform, eine integrierte Schaltung, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (field programmable gate array - FPGA) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuit - ASIC). Der Speicher 216 kann ein flüchtiger Speicher (z. B. RAM, der nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und andere geeignete Formen beinhalten kann); nichtflüchtiger Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROM, EEPROM, nichtflüchtiger Festkörperspeicher usw.); unveränderbarer Speicher (z. B. EEPROM) und Nur-Lesespeicher usw. sin. Bei einigen Beispielen kann der Speicher 216 mehrere Arten Speicher beinhalten, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher.
Der Speicher 216 ist ein computerlesbares Medium, auf dem ein oder mehrere Sätze Anweisungen wie beispielsweise die Software zum Betreiben der Verfahren der vorliegenden Offenbarung eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik, wie hier beschrieben, verkörpern. In einer bestimmten Ausführungsform können die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder zumindest teilweise im Speicher 216 und/oder im computerlesbaren Medium und/oder im Prozessor 214 liegen.
3 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Komponenten 300 des Fahrzeugs 104 der 1. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die elektronischen Komponenten 300 das DSRC-Modul 106, das bordeigene Kommunikationsmodul 108, das Karosseriesteuermodul 110, ein Blendenbedienelement 302 und einen Fahrzeugdatenbus 304. Das Blendenbedienelement 302 beinhaltet Motoren und/oder Schalttechnik, um die aktiven Kühlergrillblenden 102 zu steuern. Das Karosseriesteuermodul 110 öffnet und schließt die aktiven Kühlergrillblenden 102 über das Blendenbedienelement 302.
In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Karosseriesteuermodul einen Prozessor oder eine Steuerung 306 und Speicher 308. Bei dem Prozessor oder der Steuerung 306 kann es sich um jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder einen Satz von Verarbeitungsvorrichtungen handeln, wie etwa unter anderem: einen Mikroprozessor, eine mikrocontrollerbasierte Plattform, eine integrierte Schaltung, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (field programmable gate array - FPGA) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuit - ASIC). Der Speicher YYY kann ein flüchtiger Speicher (z. B. RAM, der nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und andere geeignete Formen beinhalten kann); nichtflüchtiger Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROM, EEPROM, memristorbasierter nichtflüchtiger Festkörperspeicher usw.); unveränderbarer Speicher (z. B. EPROM), Nur-LeseSpeicher und/oder Speichervorrichtungen mit hoher Kapazität (z. B. Festplatten, Solid State-Laufwerke usw.) sein. In einigen Beispielen beinhaltet der Speicher 308 mehrere Speicherarten, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher.
Bei dem Speicher 308 handelt es sich um computerlesbare Medien, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen, wie etwa die Software zum Ausführen der Verfahren der vorliegenden Offenbarung, eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik, wie hier beschrieben, verkörpern. In einer bestimmten Ausführungsform können sich die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder mindestens teilweise innerhalb eines beliebigen oder mehrerer von dem Speicher 308, dem computerlesbaren Medium und/oder innerhalb des Prozessors 306 befinden.
Die Begriffe „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „physisches computerlesbares Medium“ sind so zu verstehen, dass sie ein einzelnes Medium oder mehrere Medien beinhalten, wie etwa eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder damit assoziierte Zwischenspeicher und Server, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen gespeichert sind. Die Begriffe „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „konkretes computerlesbares Medium“ beinhalten zudem jedes beliebige physische Medium, das zum Speichern, Verschlüsseln oder Tragen eines Satzes von Anweisungen zum Ausführen durch einen Prozessor in der Lage ist oder das ein System dazu veranlasst, ein beliebiges oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Vorgänge durchzuführen. Im hier verwendeten Sinne ist der Begriff „physisches computerlesbares Medium“ ausdrücklich derart definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte beinhaltet und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
Der Fahrzeugdatenbus 304 koppelt das DSRC-Modul 106, das bordeigene Kommunikationsmodul 108 und/oder das Karosseriesteuermodul 110 zur Kommunikation. In einigen Beispielen beinhaltet der Fahrzeugdatenbus 304 einen oder mehrere Datenbusse. Der Fahrzeugdatenbus 304 kann in Übereinstimmung mit einem Controller-Area-Network(CAN)-Bus-Protokoll laut Definition der International Standards Organization (ISO) 11898-1, einem Media-Oriented-Systems-Transport(MOST)-Bus-Protokoll, einem CAN-Flexible-Data(CAN-FD)-Bus-Protokoll (ISO 11898-7) und/oder einem K-Leitungs-Bus-Protokoll (ISO 9141 und ISO 14230-1) und/oder einem Ethernet™-Bus-Protokoll IEEE 802.3 (ab 2002) usw. implementiert werden.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren der aktiven Kühlergrillblenden 102, das durch den Diagnoseserver 116, die Drohne 100 und/oder das Fahrzeug 104 der 1 implementiert sein kann. Zu Beginn, bei Block 402, wartet der Diagnoseserver 116, bis das Fahrzeug 104 zum Depot zurückkehrt. In einigen Beispielen bestimmt der Diagnoseserver 116, dass das Fahrzeug 104 zum Depot zurückgekehrt ist, wenn Sensoren (z. B. Bewegungssensoren, Kameras, ein Verfolgungssensor usw.) das Fahrzeug 104 erkennen und/oder das Fahrzeug 104 den Diagnoseserver 116 benachrichtigt (z. B. über das DSRC-Modul 106 und/oder das bordeigene Kommunikationsmoduls 108 usw.). Bei Block 404 leitet der Diagnoseserver 116 die Drohne 100 zum Standort des Fahrzeugs 104.
Bei Block 406 manövriert die Drohne 100 zum Standort des Fahrzeugs 104. Bei Block 408 bestimmt die Drohne 100 die Ausrichtung des Fahrzeugs 104 und manövriert so, dass die aktiven Kühlergrillblenden 102 des Fahrzeugs 104 durch die Kamera(s) 114 zu sehen sind. Bei Block 410 sendet die Drohne 100 über das DSRC-Modul 112 einen Befehl an das Fahrzeug 104, damit es seine aktiven Kühlergrillblenden 102 öffnet.
Bei Block 412 befiehlt das Fahrzeug 104 über das Karosseriesteuermodul 110 den aktiven Kühlergrillblenden 102, sich zu öffnen. Wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 ordnungsgemäß funktionieren, werden sie sich öffnen.
Bei Block 414 erfasst die Drohne 100 ein Bild der aktiven Kühlergrillblenden 102. In einigen Beispielen, bei Tag, verwendet die Drohne 100 die Standardkamera 114, um das Bild zu erfassen. In einigen Beispielen, bei Nacht, verwendet die Drohe die Infrarotkamera 114, um das Bild zu erfassen. Bei Block 416 sendet die Drohne 100 über das DSRC-Modul 112 einen Befehl an das Fahrzeug 104, damit es seine aktiven Kühlergrillblende 102 schließt.
Bei Block 418 befiehlt das Fahrzeug 104 über das Karosseriesteuermodul 110 den aktiven Kühlergrillblenden 102, sich zu schließen. Wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 ordnungsgemäß funktionieren, werden sie sich schließen.
Bei Block 420 erfasst die Drohne 100 ein weiteres Bild der aktiven Kühlergrillblenden 102. Bei Block 422 überträgt die Drohne 100 die Bilder an den Diagnoseserver 116. Die Drohne 100 kehrt dann zu ihrer Anlegestelle zurück oder fährt mit dem nächsten Fahrzeug fort.
Bei Block 424 analysiert der Diagnoseserver 116 die von der Drohne 100 empfangenen Bilder. Bei Block 426 bestimmt der Diagnoseserver 116, ob die Bilder darauf hinweisen, dass die aktiven Kühlergrillblenden 102 des Fahrzeugs 104 eine Fehlfunktion aufweisen. Wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 des Fahrzeugs 104 eine Fehlfunktion aufweisen, geht das Verfahren bei Block 428 weiter. Andernfalls, wenn die aktiven Kühlergrillblenden 102 des Fahrzeugs 104 keine Fehlfunktion aufweisen, geht das Verfahren bei Block 430 weiter. Bei Block 428 kennzeichnet der Diagnoseserver 116 das Fahrzeug 104 für eine Wartung. Bei Block 430 speichert der Diagnoseserver 116 die Ergebnisse der Bildanalyse.
Das Ablaufdiagramm der 4 ist repräsentativ für maschinenlesbare Anweisungen, die in Speicher (wie etwa dem Speicher 216 der 2 und/oder dem Speicher 308 der 3) gespeichert sind, die ein oder mehrere Programme umfassen, die bei Ausführung durch einen Prozessor (wie etwa den Prozessor 214 der 2 und/oder dem Prozessor 306 der 3), die Drohne 100, das Fahrzeug 104 und/oder den Diagnoseserver 116 veranlassen, das beispielhafte System der 1 zu implementieren. Ferner können, obwohl das/die beispielhafte(n) Programm(e) in Bezug auf das Ablaufdiagramm beschrieben wird/werden, das in 4 veranschaulicht wird, viele andere Verfahren zum Implementieren des beispielhaften Systems alternativ verwendet werden. Zum Beispiel kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden und/oder einige der beschriebenen Blöcke können geändert, beseitigt oder kombiniert werden.
In dieser Anmeldung soll die Verwendung der Disjunktion die Konjunktion beinhalten. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität anzeigen. Insbesondere soll ein Verweis auf „den“ Gegenstand oder „einen“ Gegenstand auch einen aus einer möglichen Vielzahl derartiger Gegenstände bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ dazu verwendet werden, Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen. Mit anderen Worten sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ einschließt. Die Ausdrücke „beinhaltet“, „beinhaltend“ und „beinhalten“ sind einschließend und verfügen über denselben Umfang wie „umfasst“, „umfassend“ bzw. „umfassen“.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele für Implementierungen und sind lediglich für ein eindeutiges Verständnis der Grundsätze der Erfindung dargelegt. Viele Variationen und Modifikationen können an der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne im Wesentlichen vom Geist und den Grundsätzen der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. Sämtliche Modifikationen sollen hier im Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.3 [0029]

Claims

Fahrzeugdiagnosesystem, umfassend: eine Drohne, um: einen ersten Befehl zu senden, um aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs zu öffnen; ein erstes Bild einer Front des Fahrzeugs zu erfassen: einen zweiten Befehl zu senden, um die aktiven Kühlergrillblenden zu schließen; ein zweites Bild der Front des Fahrzeugs zu erfassen; und einen Diagnoseserver, um auf Grundlage des ersten und zweiten Bilds, die von der Drohne empfangen werden, zu bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen.
System nach Anspruch 1, wobei die Drohne einen drahtlosen Sender/Empfänger beinhaltet, um mit dem Fahrzeug zu kommunizieren.
System nach Anspruch 2, wobei der drahtlose Sender/Empfänger ein dediziertes Nahbereichskommunikationsprotokoll implementiert.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Drohne eine erste Kamera, um das erste und zweite Bild in einem sichtbaren Spektrum zu erfassen, und eine zweite Kamera, um das erste und zweite Bild in einem Infrarotspektrum zu erfassen, beinhaltet.
System nach Anspruch 4, wobei die Drohne dazu dient: das erste und zweite Bild mit der ersten Kamera zu erfassen, wenn ein Bereich um das Fahrzeug beleuchtet ist; und das erste und zweite Bild mit der zweiten Kamera zu erfassen, wenn der Bereich um das Fahrzeug dunkel ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Drohne ein unbemanntes Fluggerät ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Drohne ein unbemanntes Landfahrzeug ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Diagnoseserver zum Bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen, dazu dient, das erste und zweite Bild unter Verwendung von zumindest einem von Bildsubtraktion oder einem Vergleich der Pixelhelligkeit zu analysieren.
System nach Anspruch 1, wobei der Diagnoseserver dazu dient, die Drohne als Reaktion auf ein Erkennen, dass das Fahrzeug in einem Depot parkt, loszusenden, damit sie zum Fahrzeug manövriert.
System nach Anspruch 1, wobei die Drohne dazu dient, eine Ausrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen, um so zu manövrieren, dass eine Kamera der Drohne einer Front des Fahrzeugs zugewandt ist.
Verfahren, umfassend: Senden eines ersten Befehls durch einen drahtlosen Sender/Empfänger einer Drohne, um aktive Kühlergrillblenden eines Fahrzeugs zu öffnen; Erfassen eines ersten Bilds einer Front des Fahrzeugs durch eine Kamera der Drohne; Senden eines zweiten Befehls durch den drahtlosen Sender/Empfänger der Drohne, um die aktiven Kühlergrillblenden zu schließen; Erfassen eines zweiten Bilds der Front des Fahrzeugs durch die Kamera der Drohne; und Bestimmen, durch einen Diagnoseserver, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen, auf Grundlage des ersten und zweiten Bilds, die von der Drohne empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Kamera der Drohne einen Modus für sichtbares Spektrum und einen Modus für Infrarotspektrum beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Erfassen des ersten und zweiten Bilds beinhaltet: Erfassen des ersten und zweiten Bilds mit der Kamera im Modus für sichtbares Spektrum, wenn ein Bereich um das Fahrzeug beleuchtet ist; und Erfassen des ersten und zweiten Bilds mit der Kamera in einem Infrarotmodus, wenn der Bereich um das Fahrzeug dunkel ist.
Verfahren nach Anspruch 11, beinhaltend Lossenden der Drohne durch den Diagnoseserver als Reaktion auf ein Erkennen, dass das Fahrzeug in einem Depot parkt, damit sie zum Fahrzeug manövriert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillblenden eine Fehlfunktion aufweisen, Analysieren des ersten und zweiten Bilds durch den Diagnoseserver unter Verwendung von zumindest einem von Bildsubtraktion oder Vergleich der Pixelhelligkeit beinhaltet.